基于SAR圖像極化特征和統(tǒng)計(jì)模型紋理參數(shù)的建筑物損毀評(píng)估
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 01:53
建筑物倒塌是造成災(zāi)害人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失的主要因素,災(zāi)后建筑物的倒塌程度是受災(zāi)嚴(yán)重程度的重要指標(biāo),因此,準(zhǔn)確的評(píng)估災(zāi)后建筑物的損毀程度能為災(zāi)害救援和政府決策提供重要依據(jù)。合成孔徑雷達(dá)(Synthetic aperture radar,SAR)是一種主動(dòng)式遙感,由于其穿透性強(qiáng),全天時(shí)、全天候的工作能力等優(yōu)勢(shì),成為建筑物損毀評(píng)估的一種重要手段。本論文基于極化和紋理特征研究災(zāi)后SAR圖像的建筑物損毀評(píng)估,主要的研究?jī)?nèi)容如下:1)為了使模型分解分量更接近城區(qū)的散射機(jī)制,提高倒塌建筑物提取的精度,改進(jìn)了Freeman分解用于極化SAR(PolSAR)圖像倒塌建筑物的提取。利用玉樹(shù)地震后的RADARSAT-2 PolSAR數(shù)據(jù)驗(yàn)證了改進(jìn)的Freeman分解對(duì)倒塌建筑物提取的有效性,但大取向角的完好建筑物容易被誤分為倒塌建筑物。2)為了有效區(qū)分大取向角完好建筑物與倒塌建筑物,基于SAR數(shù)據(jù)G0分布紋理參數(shù)提出了一種能應(yīng)用于單極化、雙極化、全極化及簡(jiǎn)縮極化SAR的統(tǒng)計(jì)紋理特征G0-para。利用受試者工作特征(ROC)曲線和ROC曲線下的面積(AUC)評(píng)價(jià)紋理特征對(duì)倒塌和完好建筑物...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本論文技術(shù)路線流程圖
(c) (d)圖 2.1 SAR 圖像幾何特征:(a) 透視收縮;(b) 頂?shù)孜灰疲?c) 疊掩;(d) 陰影.2 相干斑噪聲SAR 系統(tǒng)是在微波波段下基于相干原理成像的,SAR 圖像的相干斑噪聲基于相干原理成像系統(tǒng)固有的缺陷,是在雷達(dá)信號(hào)的回波中產(chǎn)生的。對(duì)于 SAR 系統(tǒng),分辨單元總是大于工作波長(zhǎng),對(duì)于分布目標(biāo),每個(gè)分辨可以認(rèn)為是有大量尺寸與波長(zhǎng)相近的散射單元組成。這些散射單元在位置機(jī)的,距離雷達(dá)接收機(jī)的距離也是隨機(jī)的,因此各散射單元反射回波的頻相同,但相位卻不同。假設(shè)噪聲完全發(fā)育,即沒(méi)有一個(gè)散射體起主要支配作么分辨單元的回波信號(hào)是該分辨單元內(nèi)大量散射單元反射的電磁波共同作果,是各散射單元回波的矢量疊加?偦夭ǹ梢员硎緸椋篹 = e 中, 為分辨單元內(nèi)散射單元的個(gè)數(shù), e 為每個(gè)散射單元的回波。當(dāng)散
圖 2.2 SAR 相干斑形成示意圖[15]SAR 圖像由連續(xù)脈沖回波的相干處理生成。目標(biāo)散射的總回波并不完全是由后向散射系數(shù)決定的,而是圍繞后向散射系數(shù)隨機(jī)起伏,造成相鄰像素信號(hào)強(qiáng)度之間不連續(xù),視覺(jué)上表現(xiàn)為顆粒狀的噪聲。相干斑降低了 SAR 圖像的空間和輻射分辨率。SAR 圖像質(zhì)量嚴(yán)重受相干斑噪聲的影響。單個(gè)像素的強(qiáng)度值不能代表分布目標(biāo)的反射率,嚴(yán)重影響了 SAR 圖像的可解譯性和后續(xù)應(yīng)用。相干斑噪聲是電磁的真實(shí)測(cè)量,并不是真正意義上的噪聲,研究 SAR 圖像的相干斑統(tǒng)計(jì)特性有助于更好的提取所需的信息。2.2 SAR 數(shù)據(jù)的表征自 1978 年成功發(fā)射載有 SAR 傳感器的 SEASAT 衛(wèi)星以來(lái),SAR 系統(tǒng)在地球觀測(cè)領(lǐng)域表現(xiàn)出了卓越的能力。SEASAT SAR 推動(dòng)了成像雷達(dá)從從單極化向多極化和全極化的發(fā)展。與單極化相比,雙極化 SAR 在不同的收發(fā)極化組合下測(cè)量地物的極化散射特性。全極化 SAR 系統(tǒng)發(fā)射和接收水平和垂直極化的電磁波,從而
本文編號(hào):3272772
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本論文技術(shù)路線流程圖
(c) (d)圖 2.1 SAR 圖像幾何特征:(a) 透視收縮;(b) 頂?shù)孜灰疲?c) 疊掩;(d) 陰影.2 相干斑噪聲SAR 系統(tǒng)是在微波波段下基于相干原理成像的,SAR 圖像的相干斑噪聲基于相干原理成像系統(tǒng)固有的缺陷,是在雷達(dá)信號(hào)的回波中產(chǎn)生的。對(duì)于 SAR 系統(tǒng),分辨單元總是大于工作波長(zhǎng),對(duì)于分布目標(biāo),每個(gè)分辨可以認(rèn)為是有大量尺寸與波長(zhǎng)相近的散射單元組成。這些散射單元在位置機(jī)的,距離雷達(dá)接收機(jī)的距離也是隨機(jī)的,因此各散射單元反射回波的頻相同,但相位卻不同。假設(shè)噪聲完全發(fā)育,即沒(méi)有一個(gè)散射體起主要支配作么分辨單元的回波信號(hào)是該分辨單元內(nèi)大量散射單元反射的電磁波共同作果,是各散射單元回波的矢量疊加?偦夭ǹ梢员硎緸椋篹 = e 中, 為分辨單元內(nèi)散射單元的個(gè)數(shù), e 為每個(gè)散射單元的回波。當(dāng)散
圖 2.2 SAR 相干斑形成示意圖[15]SAR 圖像由連續(xù)脈沖回波的相干處理生成。目標(biāo)散射的總回波并不完全是由后向散射系數(shù)決定的,而是圍繞后向散射系數(shù)隨機(jī)起伏,造成相鄰像素信號(hào)強(qiáng)度之間不連續(xù),視覺(jué)上表現(xiàn)為顆粒狀的噪聲。相干斑降低了 SAR 圖像的空間和輻射分辨率。SAR 圖像質(zhì)量嚴(yán)重受相干斑噪聲的影響。單個(gè)像素的強(qiáng)度值不能代表分布目標(biāo)的反射率,嚴(yán)重影響了 SAR 圖像的可解譯性和后續(xù)應(yīng)用。相干斑噪聲是電磁的真實(shí)測(cè)量,并不是真正意義上的噪聲,研究 SAR 圖像的相干斑統(tǒng)計(jì)特性有助于更好的提取所需的信息。2.2 SAR 數(shù)據(jù)的表征自 1978 年成功發(fā)射載有 SAR 傳感器的 SEASAT 衛(wèi)星以來(lái),SAR 系統(tǒng)在地球觀測(cè)領(lǐng)域表現(xiàn)出了卓越的能力。SEASAT SAR 推動(dòng)了成像雷達(dá)從從單極化向多極化和全極化的發(fā)展。與單極化相比,雙極化 SAR 在不同的收發(fā)極化組合下測(cè)量地物的極化散射特性。全極化 SAR 系統(tǒng)發(fā)射和接收水平和垂直極化的電磁波,從而
本文編號(hào):3272772
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